中工網(wǎng)記者 陳穎
“目前我們自主研發(fā)的盾構機占據了全球大約70%--90%的市場(chǎng)份額?！?月28日，中國工程院院士、浙江大學(xué)工學(xué)部主任、機械工程學(xué)院教授、全國科創(chuàng )名匠楊華勇接受中工網(wǎng)記者采訪(fǎng)時(shí)自豪地表示。
盾構機是國家重器，常用于地鐵、公路和國防的基本建設，但理論和關(guān)鍵技術(shù)難度很高，我國起初并沒(méi)有自己的盾構機。出于國家建設的需求，我國陸續購入數百臺單價(jià)高達6000萬(wàn)元的地鐵盾構機和數十臺單價(jià)高達3.5億元的硬巖掘進(jìn)機。
我們難道不能做出自己的盾構機嗎？楊華勇心想。
楊華勇在盾構制造車(chē)間討論盾構技術(shù)問(wèn)題。受訪(fǎng)者供圖
1999年起，隧道施工頭部企業(yè)的總工、副總工，研究機構和高校的裝備制造專(zhuān)家經(jīng)過(guò)兩年的論證，都認為當時(shí)中國的技術(shù)資金條件不足以支撐研發(fā)出這樣一個(gè)“龐然大物”來(lái)。
“盾構核心技術(shù)必須牢牢掌握在自己手上！”楊華勇不信邪。
2001年，他開(kāi)始接手盾構的技術(shù)論證，重新組織論證會(huì )議，并帶領(lǐng)團隊寫(xiě)了無(wú)數的論證資料。終于，在2002年年底，科技部將盾構關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)列入“863”計劃，楊華勇正式開(kāi)始了“掘進(jìn)”技術(shù)壁壘的征程。
楊華勇在浙江大學(xué)流體動(dòng)力與機電系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室盾構試驗臺介紹研發(fā)情況。受訪(fǎng)者供圖
為了讓研發(fā)人員充滿(mǎn)信心，楊華勇設計了一套方案，將盾構機的研制分為三步走：首先進(jìn)行圖紙作業(yè)。楊華勇告訴中工網(wǎng)記者，當時(shí)我國研究盾構機的痛點(diǎn)不在于制造和施工技術(shù)，而在于總體設計，研發(fā)者沒(méi)有設計圖紙無(wú)從下手。于是，團隊與合作企業(yè)預計花費一年的時(shí)間先將盾構機的圖紙畫(huà)出來(lái)。第二步是分系統研制，由團隊和合作企業(yè)分別進(jìn)行液壓控制系統、刀盤(pán)等分系統的研發(fā)工作，該步驟也將耗時(shí)一年。最后，大家需要從頭到尾地進(jìn)行一次盾構機研發(fā)的自主設計與制造，讓它真正實(shí)現國產(chǎn)化。
方案實(shí)施得比想象中更快。2007年，我國自主研發(fā)的第一臺復合型盾構機問(wèn)世，落地河南新鄉。
世界最長(cháng)、直徑最大的海底高鐵隧道盾構機。受訪(fǎng)者供圖
該實(shí)地檢驗研究成果了，可令楊華勇出乎意料的是，沒(méi)有施工團隊敢用這個(gè)“新物種”。好不容易研發(fā)出來(lái)的首臺復合盾構樣機，就這樣在車(chē)間里積了十個(gè)月的灰。
直到一個(gè)偶然的機會(huì )——2008年，天津地鐵三號線(xiàn)施工，這臺自主研發(fā)的盾構樣機被當作德國盾構產(chǎn)品“混”進(jìn)了施工現場(chǎng)。掘進(jìn)過(guò)程中，國產(chǎn)盾構機出色的使用性能完全“瞞”過(guò)了地鐵甲方的眼睛，甚至在施工狀況和地表沉降方面比德國盾構機表現得更加優(yōu)異。
施工完成后，地處新鄉的工廠(chǎng)一下就接到了8臺盾構機的訂單。自此，國產(chǎn)盾構機走上了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程。
2012年，楊華勇?tīng)款^的產(chǎn)學(xué)研用隊伍獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎，緊密合作的兩家企業(yè)也在國產(chǎn)盾構的“掘進(jìn)”中，以每臺地鐵盾構機平均不到3000萬(wàn)元的價(jià)格，迅速占領(lǐng)絕大部分的全球盾構機新增市場(chǎng)，并在2015年一躍成為全球市場(chǎng)的第一和第二，銷(xiāo)售范圍遍及全球50余個(gè)國家。而2010年以前，世界盾構機市場(chǎng)還是以德國、日本產(chǎn)品為主。
楊華勇與他的研究生們。受訪(fǎng)者供圖
“我們不應滿(mǎn)足于此?！迸d奮之余，楊華勇仍保持冷靜?！拔覈亩軜嫾夹g(shù)在國際上只是局部領(lǐng)先，還沒(méi)有實(shí)現全面領(lǐng)先?！彼麑⒛抗馔断蛄水斚聲r(shí)興的智能化設備，并逐步聚焦進(jìn)行智能盾構的研究。
“其他國家也在進(jìn)行智能盾構研究?！睏钊A勇清楚地認識到智能盾構研發(fā)中蘊含的機遇與挑戰。但他滿(mǎn)懷信心，并堅定地認為盾構技術(shù)的未來(lái)發(fā)展應該由我們來(lái)引領(lǐng)！
